扬州市新华中学2024-2025学年度第二学期第二阶段练习
高二物理
满分：100分时间：75分钟
一、单项选择题（每小题4分，共10题，共计40分）
（ ）1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合物理学历史的是
A．麦克斯韦预言了并实验证明了电磁波的存在
B．密立根发现电子，并通过油滴实验测得了e的数值，这也是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因
C．康普顿效应表明光子既具有能量，又具有动量
D．德布罗意认为光具有波粒二象性，而实物粒子没有波动性
（ ）2．下列说法中正确的是
A．图1是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
B．图2电脑液晶显示器利用了液晶具有光学各向同性
C．图3水黾停在水面上是因为受到了水的浮力作用
D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
（ ）3．一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a。a、b、c三个状态已知参量如T—V图所示，下列说法正确的是
A．a→b过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数减少
B．b→c过程中，气体的压强减小
C．c→a过程中，外界对气体做的功等于气体从外界吸收的热量
D．气体在a、b、c三个状态时的压强之比为3:1:2
（ ）4．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.01s时，LC回路中电感线圈L通过的电流第一次达到0，则
A．LC电路的振荡周期为0.02s
B．t2=0.02s时电容器中电场最小
C．0.07s至0.08s回路中电场能增大，磁场能减小
D．t3=0.13s时回路中电流沿顺时针方向
（ ）5．氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.54eV的钨时，下列说法中正确的是
A．氢原子能辐射6种不同频率的光子
B．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率减小
D．钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应
（ ）6．图示电路中，A、B、C三灯泡亮度相同，电源为220V，50Hz的交流电源，以下叙述中正确的是
A．改接220V，25Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变
B．改接220V，25Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯亮度不变
C．改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变暗，C灯亮度不变
D．改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗
（ ）7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，电阻R1、R2的阻值相等。若在a、b端连接正弦交流电，则ab间、cd电压之比U1∶U2为
A．3∶1
B．5∶2
C．9∶4
D．10∶3
（ ）8．小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，电流表可视为理想交流电表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是
A．图中线圈位于中性面
B．线圈每经过图示位置时，线圈中感应电流方向发生改变
C．线圈位于图示位置时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
D．在线圈由图示位置转过90°的过程中，电流表的示数逐渐减小
（ ）9．图示为各学校、各机关单位常用的饮用水装置。桶装水的容积为18.9L，为了取水方便，在上面装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为2.9L，水面距出水口的高度h=40cm，取水器每下压一次打入桶里空气的体积为、压强为，为使桶中的水从出水口流出，应下压几次取水器。
（已知大气压强，水的密度，重力加速度，假设整个过程中气体温度保持不变，且忽略水位变化）
A．1次B．2次C．3次D．4次
（ ）10．如图甲所示，足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面内，左端连接电阻R，金属棒ab垂直放置于导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。时刻，ab棒在水平外力F作用下由静止开始沿导轨向右运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。运动过程中ab棒始终与导轨垂直且接触良好，ab棒克服安培力做功的功率为P，R上通过的电流为i，下列P或i随t变化的图像中，可能正确的是
A．B．C．D．
二、实验题（每空3分，共计15分）
11．“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将2mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上，再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为1cm。根据以上信息，回答下列问题：
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是mL；
若数出油膜轮廓对应的方格数为250格，由此估算出分子的直径为 m。（结果均保留2位有效数字）
(2)在实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是______
A．等效替代法 B． 控制变量法
C．理想模型法 D．极限思维法
(3)用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的________
A．摩尔质量 B．摩尔体积
C．体积 D．密度
(4)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的有_________
A．油酸浓度适当大一些
B．爽身粉层在水面上适当薄一些
C．轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积
D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
三、解答题（共计45分）
（10分）12．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全，轿车在发生一定强度的碰撞时，利用三氮化钠（）产生气体（假设都是）充入导热效果良好的气囊。已知氮气充入后安全气囊的容积为V=70L，氮气密度为ρ=1.4kg/m3，氮气的摩尔质量为M=0.028kg/mol，阿伏加德罗常数为=6.0×1023mol-1，假设安全气囊充气前体积可忽略不计，求：（1）充气后，该气囊中氮气分子的总个数；
（2）充气后，该气囊中氮气分子间的平均距离。（结果保留一位有效数字）
（11分）13．如图所示，具有一定导热性能的柱形汽缸竖直放置，外界温度保持300K不变。一定质量的理想气体被横截面积为100cm2的轻质活塞（活塞质量不计）封闭在汽缸内，此时活塞距汽缸底部的距离为L0=10cm，汽缸内气体温度为300K。先用外力缓慢地拉动活塞上升L0的距离后被挡块A、B 挡住，再通过电热丝对汽缸内气体快速加热，缸内气体吸收300J热量后，温度升高到600K，此时撤去外力并停止加热，经过足够长时间，活塞缓慢回到初始位置。已知大气压强为标准大气压，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动，该理想气体经历的三个过程的p—V图如图2所示。
（1）请在图3中画出该理想气体经历的三个过程的V—T图；
（2）在电热丝加热的过程中，汽缸内气体内能变化了多少？
（3）撤去外力后汽缸内的气体放出多少热量？
（12分）14．如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置；其中只有a、b两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线；已知图乙中的阴极材料是表中所给材料中的一种，表格中是几种金属的逸出功和截止频率。已知。
几种金属的逸出功和截止频率
金属 W/eV v/×1014Hz
钠 2.29 5.53
钾 2.25 5.44
铷 2.13 5.15
（1）通过计算判断图乙中的阴极材料是哪种；
（2）求出图丙中Uc大小；
（3）求图丙中b光照射阴极，电流达到饱和时每秒射出的光电子数。
（12分）15．在图示直角坐标系xOy中，第一象限有竖直向上的匀强电场，第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限，经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限，再从x轴上P点进入第四象限，经y轴上的Q点（图中未画出）射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为（d为已知量），粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角，不计粒子的重力。求：
（1）ON的长度；
（2）匀强电场的场强大小和OP的长度；
（3）PQ的长度。扬州市新华中学2024-2025学年度第二学期第二阶段练习
高二物理
一、单项选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A B A B D C B B
二、非选择题：
11． (1) 2.5*10-5，1.0*10-9(2) C(3) B(4)BD
【详解】（1）[1] 一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为
[2] 油膜的面积为
分子的直径
（2）在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。
（3）由油酸分子直径可以求出油酸分子的体积，只要知道了油酸的摩尔体积，由摩尔体积和油酸分子体积之比可以求1摩尔油酸所含有的油分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数。
（4）A．油酸浓度越大，油酸的分子数越多，越不容易形成单分子膜，不利用实验准确度，故A错误；
B．爽身粉层在水面上越厚，不容易使油酸分子扩散形成单分子膜，故B正确；
C．轮廓范围内的超过半个的完整正方形个数才更接近代表油膜铺开的面积，故C错误；
D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图，此时油膜铺开的更接近单分子膜，实验更准确，故D正确。
12．（1）=；（2）=
【详解】（1）设氮气物质的量为n，则
该气囊中氮气分子的总个数=
（2）每个氮气分子所占的空间
设氮气分子间的平均距离为d，则有
则该气囊中氮气分子间的平均距离=
13．（1）见解析；（2）内能增大300J；（3）气体放出400J热量
【详解】（1）根据图2可知，为等温过程，温度为300K，为等容过程，体积为，过程为等压过程，压强为，在图3中作出图像，如图所示
（2）通过电热丝对汽缸内气体快速加热过程，气体体积不变，则气体与外界之间不做功，即有
根据热力学第一定律有
解得气体内能增大了300J。
（3）撤去外力并停止加热之后，气体放出热量，气体温度下降至，之后，气体温度不变，气体内能一定，则有J
轻质活塞缓慢下降，此过程气体压强始终等于大气压强，外界对气体做功
解得
根据热力学第一定律有解得
解得撤去外力后汽缸内的气体放出400J热量。
14．（1）在所发射的光谱中仅能观测到三条谱线，则说明是从能级向低能级跃迁的，结合乙图知则这三种光子的能量分别为，，，由
代入a光的数值解得由表知阴极材料为铷，
（2）图丙中
（3）由丙图知b光的饱和电流为，由知，每秒射出的电荷量为，又已知，则每秒射出的光电子数大约为
15． (1)d(2)，2d(3)
【详解】（1）粒子的运动轨迹如图所示
设粒子在磁场中的轨迹半径为r，则解得
所以
（2）粒子进入电场中做类平抛运动，则，，
联立以上各式解得
水平方向有
联立以上各式解得
（3）根据几何关系有所以又
联立以上各式可得所以
